构架式熔焊结构

第四节　构架式熔焊结构

机身有部分或全部采用钢管焊接结构的型式，如GA-200飞机机身为钢构架型式，后机身外表为布质蒙皮。农5A飞机前机身为钢构架结构，外表大部分为玻璃钢结构。

构架节点有多根钢管会交，焊缝较多，焊后内应力不可避免。构架尺寸较大，不可能通过热处理缓解内应力，如果防腐措施不到位，会发生应力腐蚀。节点处的焊接接头构形不当会积水，防腐涂层难以保证完整有效。下面以农5A飞机为例说明构架防腐问题。

①钢构架与中翼前后梁连接接头是包角盒型式，图5-4示出了前交点结构。在包角盒与两根斜管形成的空间容易积水，且空间狭小，涂料喷涂难以保证完整，角盒与管壁贴合面没有防护涂层。对接螺栓沿展向安装，配合段长，当机翼弯曲变形时，对钢架和机翼梁都会产生附加弯矩。下大梁弯曲，受力不好。为防止腐蚀发生，应开排水孔，并在角盒与管壁贴合部位用密封胶作缝外密封。

图5-4　农5A飞机机身机翼前连接点结构

②农药箱占据了结构空间，钢构架在框平面内没有承受横向载荷构件，接头只能传递Y向载荷。机翼前梁缘条斜角较大，前角材效率都不高，将后角材和带板加强，取消前角材，接头连在腹板上。钢构架接头改为单耳型式，安排在下大梁弯曲部位。图5-5示出了改进方案，这种结构受力较为合理，没有积水空间，容易喷涂防腐涂层。

③8框以后为铝合金铆接结构，钢架的上下大梁与后机身上下大梁在此处连接，图5－6示出了下大梁连接结构。在角盒与直管、斜管形成的空间会积水，贴合面无保护涂层。应当在角盒上开漏水孔，并用密封胶密封无保护层接合面。

8框位置机身弯矩较前面弯矩小的多，此处结构显得过强。由于传载需要，钣金件8框与钢构架直管是重叠结构，保留8框结构，钢构架直管取消，这样结构简单，防腐性能好，图5-7示出了一种改进方案。

图5-5　前接头改进结构

图5-6　农5A飞机机身下大梁连接

④为了连接机身外表维形结构和内部结构，钢管上焊有上百个角盒，不少角盒构形容易积水。角盒与钢管靠近，空间狭小，涂层难以保证完整有效，如图5-6所示。应当用密封胶填满积水空间，并作绝对密封。如果用螺纹衬套铆在钢管上，用钎焊固定密封，则结构简单，防腐性好，如图5-7所示。

图5-7　下大梁连接结构改进

⑤尾橇处于药物带之中，应用不锈钢材料焊接。

农林飞机重视坠撞性能，飞机坠撞时，座舱不能有过大变形，以免挤伤飞行员。钢管焊接机身刚度大，有利于保护飞行员生命安全。钢构架外面还要有围形结构，农药箱必然是独立容器，不能参与总体承力。撞击的巨大动能需要通过结构变形吸收，以减小飞行员承受的冲击过载。从吸能观点来看，刚硬结构并不好。